ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರವು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ನೋಂದಾಯಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು ನಿಮ್ಮ ವಿವರಗಳನ್ನು ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಲು ನೀವು ಬಯಸಿದರೆ, ದಯವಿಟ್ಟು ನನ್ನ ಖಾತೆಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ (EM) ವಿಕಿರಣದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತುತ ತಂತ್ರಗಳು ಹಲವಾರು ಗಂಟೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 3000 °C ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಚೀನೀ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್‌ನ ಶೆನ್ಯಾಂಗ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡವು ಈಗ ಎಥೆನಾಲ್‌ನಲ್ಲಿ ನಿಕಲ್ ಫಾಯಿಲ್‌ನ ಬಿಸಿ ಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ತಣಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕೆಲವೇ ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಪರ್ಯಾಯ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದೆ. ಈ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತ ಎರಡು ಆರ್ಡರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಲವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD) ಬಳಸಿ ಮಾಡಿದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಎಲ್ಲಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ EM ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾಧನಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗುತ್ತಾ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ (EMI) ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹಾಗೂ ಹತ್ತಿರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಕೂಲ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಬಲಗಳಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿರುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪದರಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಇಂಗಾಲದ ಅಲೋಟ್ರೋಪ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, EMI ವಿರುದ್ಧ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಗುರಾಣಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಹಲವಾರು ಗಮನಾರ್ಹ ವಿದ್ಯುತ್, ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಲು ಇದು ತುಂಬಾ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ರೂಪದಲ್ಲಿರಬೇಕು, ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ EMI ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದರರ್ಥ ವಸ್ತುವು ಅದರೊಳಗಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವಾಗ EM ತರಂಗಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ತಯಾರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಾನಗಳು ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪೈರೋಲಿಸಿಸ್ ಅಥವಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ (GO) ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಥವಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳನ್ನು ಪದರ ಪದರವಾಗಿ ಜೋಡಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಎರಡೂ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸುಮಾರು 3000 °C ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒಂದು ಗಂಟೆಯ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. CVD ಯಲ್ಲಿ, ಅಗತ್ಯವಿರುವ ತಾಪಮಾನಗಳು ಕಡಿಮೆ (700 ರಿಂದ 1300 °C ನಡುವೆ), ಆದರೆ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್-ದಪ್ಪ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಕೆಲವು ಗಂಟೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ವೆಂಕೈ ರೆನ್ ನೇತೃತ್ವದ ತಂಡವು ಈಗ ಆರ್ಗಾನ್ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ನಿಕಲ್ ಫಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು 1200 °C ಗೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ನಂತರ ಈ ಫಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು 0 °C ನಲ್ಲಿ ಎಥೆನಾಲ್‌ನಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಮುಳುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕೆಲವೇ ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಹತ್ತಾರು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ದಪ್ಪವಿರುವ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದೆ. ಎಥೆನಾಲ್ ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಲೋಹದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಗಾಲದ ಕರಗುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ (1200 °C ನಲ್ಲಿ 0.4 wt%) ನಿಕಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಹರಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕರಗುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಈ ಇಂಗಾಲದ ಕರಗುವಿಕೆ ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರಿಂದ, ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು ತರುವಾಯ ತಣಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಕಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿ ಅವಕ್ಷೇಪಿಸುತ್ತವೆ, ದಪ್ಪ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ನಿಕಲ್‌ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ರಚನೆಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ವರದಿ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಷನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ರೆನ್ ಮತ್ತು ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ತಾವು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಫಟಿಕೀಯವಾಗಿದ್ದು, ಚೆನ್ನಾಗಿ ಪದರಗಳಾಗಿ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಗೋಚರ ದೋಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಫಿಲ್ಮ್‌ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಾಹಕತೆಯು 2.6 x 105 S/m ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿತ್ತು, ಇದು CVD ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ತಂತ್ರಗಳು ಮತ್ತು GO/ಗ್ರಾಫೀನ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಒತ್ತುವಿಕೆಯಿಂದ ಬೆಳೆದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಂತೆಯೇ ಇತ್ತು.

ವಸ್ತುವು EM ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಚೆನ್ನಾಗಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ತಂಡವು 600 mm2 ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಹೊಂದಿರುವ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ ಟೆರೆಫ್ಥಲೇಟ್ (PET) ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ತಲಾಧಾರಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿತು. ನಂತರ ಅವರು X-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಆವರ್ತನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ 8.2 ಮತ್ತು 12.4 GHz ನಡುವೆ ಫಿಲ್ಮ್‌ನ EMI ರಕ್ಷಾಕವಚ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವವನ್ನು (SE) ಅಳೆಯಿತು. ಸರಿಸುಮಾರು 77 nm ದಪ್ಪವಿರುವ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗೆ 14.92 dB ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ EMI SE ಅನ್ನು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಅವರು ಹೆಚ್ಚಿನ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಿದಾಗ ಈ ಮೌಲ್ಯವು ಸಂಪೂರ್ಣ X-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ 20 dB ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ (ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯ). ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಿದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಐದು ತುಣುಕುಗಳನ್ನು (ಒಟ್ಟು ಸುಮಾರು 385 nm ದಪ್ಪ) ಹೊಂದಿರುವ ಫಿಲ್ಮ್ ಸುಮಾರು 28 dB ಯ EMI SE ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ವಸ್ತುವು 99.84% ಘಟನೆಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಬಹುದು. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ತಂಡವು X-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಾದ್ಯಂತ 481,000 dB/cm2/g ನ EMI ರಕ್ಷಾಕವಚವನ್ನು ಅಳೆಯಿತು, ಇದು ಹಿಂದೆ ವರದಿಯಾದ ಎಲ್ಲಾ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಶೋಧಕರ ಪ್ರಕಾರ, ಅವರ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ವರದಿಯಾದ ರಕ್ಷಾಕವಚ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದದ್ದು, ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಪೂರೈಸುವ EMI ರಕ್ಷಾಕವಚ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸಹ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿವೆ. ಸುಮಾರು 110 MPa ನಷ್ಟು ವಸ್ತುವಿನ ಮುರಿತದ ಶಕ್ತಿ (ಪಾಲಿಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ ಬೆಂಬಲದ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾದ ವಸ್ತುವಿನ ಒತ್ತಡ-ಒತ್ತಡದ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗಿದೆ) ಇತರ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಬೆಳೆದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಫಿಲ್ಮ್ ಸಹ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವಂತಿದ್ದು, ಅದರ EMI ರಕ್ಷಾಕವಚ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳದೆ 5 ಮಿಮೀ ಬಾಗುವ ತ್ರಿಜ್ಯದೊಂದಿಗೆ 1000 ಬಾರಿ ಬಗ್ಗಿಸಬಹುದು. ಇದು 550 °C ವರೆಗೆ ಉಷ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಮತ್ತು ಇತರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಇದನ್ನು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಹಾಗೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾಥಿನ್, ಹಗುರವಾದ, ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ EMI ರಕ್ಷಾಕವಚ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ತಂಡ ನಂಬುತ್ತದೆ.

ಈ ಹೊಸ ಮುಕ್ತ ಪ್ರವೇಶ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ ಮತ್ತು ರೋಮಾಂಚಕಾರಿ ಪ್ರಗತಿಗಳನ್ನು ಓದಿ.

ವಿಶ್ವ ದರ್ಜೆಯ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ವಿಶಾಲ ಪ್ರೇಕ್ಷಕರಿಗೆ ತಿಳಿಸುವ ಐಒಪಿ ಪಬ್ಲಿಷಿಂಗ್‌ನ ಧ್ಯೇಯದ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವೆಂದರೆ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ವರ್ಲ್ಡ್. ಈ ವೆಬ್‌ಸೈಟ್ ಜಾಗತಿಕ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಮುದಾಯಕ್ಕಾಗಿ ಆನ್‌ಲೈನ್, ಡಿಜಿಟಲ್ ಮತ್ತು ಮುದ್ರಣ ಮಾಹಿತಿ ಸೇವೆಗಳ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ವರ್ಲ್ಡ್ ಪೋರ್ಟ್‌ಫೋಲಿಯೊದ ಭಾಗವಾಗಿದೆ.